Основные этапы исторического развития естествознания 
общества. Европейская наука переживала кризис вплоть до XII-XIII вв. В это
время эстафету движения научной мысли Древнего Мира и античности перехватил
Арабский мир, сохранив для человечества выдающиеся труды ученых тех времен.
Ф. Шиллер писал, что арабы как губка впитали в себя мудрость античности, а
затем передали его Европе, перешедшей из эпохи варварства в эпоху
Возрождения[5].
Ислам, объединив всех арабов, позволил им потом в течение двух-трех
поколений создать огромную империю, в которую помимо Аравийского
полуострова вошли многие страны Ближнего Востока, Средней Азии, Северной
Африки, половина Пиренейского полуострова. Развитие исламской
государственности в VIII—XII вв. оказало благотворное влияние на
общемировую культуру. К Х в. сформировались наиболее крупные культурные
центры Арабского мира: Багдад и Кордова. В этих городах было много
общественных библиотек, книжных магазинов, существовала мода и на личные
библиотеки.
Арабский мир дал человечеству много выдающихся ученых и организаторов
науки. Так, например, Мухаммед, прозванный аль-Хорезми (первая половина IX
в.) был выдающимся астрономом и одним из создателей алгебры; Бируни (973-
1048) — выдающийся астроном, историк, географ, минералог; Омар Хайям (1201—
1274) — философ и ученый, более известный как поэт; Улугбек (XV в.) —
великий астроном и организатор науки, один из наследников Тимура, а также
Джемшид, Али Кушчи и многие другие ученые.
Аль-Хорезми значительно улучшил таблицы движения планет и
усовершенствовал астролябию — прибор для определения положения небесных
светил. Бируни со всей решительностью утверждал, что Земля имеет
шарообразную форму, и значительно уточнил длину ее окружности. Он также
допускал вращение Земли вокруг Солнца. Омар Хайям утверждал, что Вселенная
существует вечно, а Земля и другие небесные тела движутся в бесконечном
пространстве.
5. Естествознание в средневековой Европе.
В то же самое время в Европе читали, главным образом, Библию,
предавались рыцарским турнирам, войнам, походам. Была распространена
куртуазная литература, посвященная прекрасным дамам и рыцарской любви.
Только единицы имели склонность к философии и серьезной литературе времен
античности.
Однако естествознание развивалось и в средневековой Европе, причем его
развитие шло по самым разным путям. Особо необходимо упомянуть поиски
алхимиков и влияние университетов, которые были чисто европейским
порождением. Огромное число открытий в алхимии было сделано косвенно.
Недостижимая цель (философский камень, человеческое бессмертие) требовала
конкретных шагов, и, благодаря глубоким знаниям и скрупулезности в
исследованиях, алхимики открыли новые законы, вещества, химические
элементы.
С XIII в. в Европе начинают появляться университеты. Самыми первыми
были университеты в Болонье и Париже. Благодаря университетам возникло
сословие ученых и преподавателей христианской религии, которое можно
считать фундаментом сословия интеллектуалов.
1.6. Этап, называемый «научной революцией».
Периодом «научной революции» иногда называют время между 1543 и 1687
гг.
Первая дата соответствует публикации Н. Коперником работы «Об
обращениях небесных сфер»; вторая — И. Ньютоном «Математические начала
натуральной философии».
Все началось с астрономической революции Коперника, Тихо Браге,
Кеплера, Галилея, которая разрушила космологию Аристотеля — Птолемея,
просуществовавшую около полутора тысяч лет.
. Коперник поместил в центр мира не Землю, а Солнце;
. Тихо Браге — идейный противник Коперника — движущей силой,
приводящей планеты в движение, считал магнетическую силу Солнца,
идею материального круга (сферы) заменил современной идеей орбиты,
ввел в практику наблюдение планет во время их движения по небу;
. Кеплер, ученик Браге, осуществил наиболее полную обработку
результатов наблюдений своего учителя: вместо круговых орбит ввел
эллиптические он количественно описал характер движения планет по
этим орбитам;
. Галилей показал ошибочность различения физики земной и физики
небесной, доказывая, что Луна имеет ту же природу, что и Земля, и
формируя принцип инерции. Обосновал автономию научного мышления и
две новые отрасли науки: статику и динамику. Он «подвел фундамент»
под выдающиеся обобщения Ньютона, которые мы рассмотрим далее.
. Данный ряд ученых завершает Ньютон, который в своей теории
гравитации объединил физику Галилея и физику Кеплера.
В течение этого периода изменился не только образ мира. Изменились и
представления о человеке, о науке, об ученом, о научном поиске и научных
институтах, об отношениях между наукой и обществом, между наукой и
философией, между научным знанием и религиозной верой. Выделим во всем этом
следующие основные моменты.
1. Земля, по Копернику, — не центр Вселенной, созданной Богом, а
небесное тело, как и другие. Но если Земля — обычное небесное тело, то не
может ли быть так, что люди обитают и на других планетах?
2. Наука становится не привилегией отдельного мага или просвещенного
астролога, не комментарием к мыслям авторитета (Аристотеля), который все
сказал. Теперь наука — исследование и раскрытие мира природы, ее основу
теперь составляет эксперимент. Появилась необходимость в специальном
строгом языке.
3. Наиболее характерная черта возникшей науки — ее метод. Он допускает
общественный контроль, и именно поэтому наука становится социальной.
4. Начиная с Галилея наука намерена исследовать не что, а как, не
субстанцию, а функцию[6].
Научная революция порождает современного ученого-экспериментатора,
сила которого — в эксперименте, становящемся все более и более точным,
строгим благодаря новым измерительным приборам. Новое знание опирается на
союз теории и практики, который часто получает развитие в кооперации
ученых, с одной стороны, и техников и мастеров высшего разряда (инженеров,
художников, гидравликов, архитекторов и т.д.) — с другой.
Возникновение нового метода исследования – научного эксперимента
оказало огромное влияние на дальнейшее развитие науки.
Глава 2. ВОЗНИКНОВЕНИЕ НАУЧНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА, КАК МЕТОДА ИССЛЕДОВАНИЯ
Основной метод исследований Нового времени — научный эксперимент,
который отличается от всех возможных наблюдений тем, что предварительно
формулируется гипотеза, а все наблюдения и измерения направлены на ее
подтверждение или опровержение.
Экспериментальный метод начал готовить к разработке еще Леонардо да
Винчи (1452-1519). Но Леонардо жил за сто лет до этой эпохи, и у него не
было соответствующих технических возможностей и условий. Не разработана
была также логическая структура экспериментального метода. Эксперименту
Леонардо да Винчи недоставало строгости определений и точности измерений,
но можно только восхищаться универсальностью ума этого человека, которой
восторгались его современники и которая поражает сегодня нас. С
методологической точки зрения Леонардо можно считать предшественником
Галилея. Помимо опыта он придавал исключительное значение математике.
«Лучше маленькая точность, чем большая ложь», — утверждал он[7].
Начало экспериментальному методу Нового времени положило изобретение
двух важнейших инструментов: сложного микроскопа (ок. 1590 г.) и телескопа
(ок. 1608 г.). Уже древние греки были знакомы с увеличительной силой
линзовых стекол. Но сущность и микроскопа, и телескопа заключается в
соединении нескольких увеличительных стекол. По-видимому, первоначально
такое соединение произошло случайно, а не под влиянием какой-нибудь
руководящей теоретической идеи. Первый микроскоп изобрел, по всей
видимости, голландский шлифовальщик стекол Захарий Янсен, первую подзорную
трубу — голландский оптик Франц Липперстей.
С появлением телескопов развитие астрономии поднялось на качественно
новый уровень. Были открыты (еще Галилеем) четыре наиболее крупных спутника
Юпитера, множество новых, не видимых невооруженным взглядом, звезд; было
достоверно установлено, что туманности и галактики являются огромным
скоплением звезд. Кроме того, были обнаружены темные пятна на Солнце,
которые вызвали особые возражения и даже ярость руководителей католической
церкви.
К середине XVII в. выдающийся астроном Гевелий изготовил первую карту
Луны. Именно он впервые предложил принятые в настоящее время названия
темных пятен Луны — океаны и моря. Гевелию удалось наблюдать девять больших
комет, что положило начало их систематическому исследованию.
В конце века Тихо Браге усовершенствовал технику наблюдений и
измерений астрономических явлений, достигнув предела возможностей
использованного им оборудования. Он также ввел, как отмечалось выше, в
практику наблюдения планет во время их движения по небу.
В Новое время, во многом благодаря экспериментальному методу, были
объяснены многие довольно простые явления, над которыми человечество
задумывалось в течение многих веков, а также были высказаны идеи,
определившие научные поиски на века вперед.
. Законы функционирования линз удалось объяснить Кеплеру;
. Проблему «почему вода в насосах не поднимается выше 10,36 м» -
Торричелли сумел связать с давлением атмосферы на дно колодца.
. Правильные объяснения приливов и отливов в морях и океанах, дали
Кеплер (начало рассуждений) и Ньютон.
. Причина цветов тел была установлена Ньютоном. Его теория цветов
представляет собой одно из выдающихся достижений оптики, сохранившее
значение до настоящего времени. Ньютон также начал разработку
эмиссионной и волновой теорий света, современный фундамент которой
создал Гюйгенс.
В XVI-XVII вв. наблюдается бурный расцвет анатомических исследований.
В 1543—1544 гг. А. Везалий опубликовал книгу «О строении человеческого
тела», которая была прекрасно иллюстрирована и сразу же получила широкое
распространение. Она считается первым скрупулезным описанием анатомии из
всех известных человечеству. Но это было, если так можно выразиться,
развитием статических представлений о человеческом теле.
У. Гарвей (1578—1657) продвинул дело гораздо дальше, начав развитие
биологических аспектов механистической философии. Он заложил основы
экспериментальной физиологии и правильно понял основную схему циркуляции
крови в организме. Гарвей воспринимал сердце как насос, вены и артерии —
как трубы. Кровь он рассматривал как движущуюся под давлением жидкость, а
работу венозных клапанов уподоблял клапанам механическим. В спорах со
своими коллегами Гарвей утверждал, что «никакого жизненного духа» (эфирного
тела) ни в каких частях организма не обнаружено.
Глава 3. РЕВОЛЮЦИИ В ЕСТЕСТВОЗНАНИИ
В истории естествознания процесс накопления знаний сменялся периодами
научных революций, когда происходила ломка старых представлений и взамен их
возникали новые теории.
Крупные научные революции связаны с такими достижения человеческой
мысли, как:
V учение о гелиоцентрической системе мира Н. Коперника,
V создание классической механики И. Ньютоном,
V ряд фундаментальных открытий в биологии, геологии, химии и физике в
первой половине XIX столетия, подтвердившие процесс эволюционного
развития природы и установившие тесную взаимосвязь многих явлений
природы,
V крупные открытия в начале XX столетия в области микромира, создание
квантовой механики и теории относительности.
Рассмотрим эти основные достижения.
( Польский астроном Н. Коперник в труде «Об обращении небесных сфер»
предложил гелиоцентрическую картину мира вместо прежней птолемеевой
(геоцентрической). Она явилась продолжением космологических идей
Аристотеля, и на нее опиралась религиозная картина мира. Заслуга Н.
Коперника состояла также в том, что он устранил вопрос о «перводвигателе»
движения во Вселенной, так как, согласно его учению, движение является
естественным свойством всех небесных и земных тел. Вполне понятно, что его
учение не соответствовало мировоззрению католической церкви, и с этого
времени начинается противостояние науки и церкви по главным вопросам,
касающимся природы.
«Трудно переоценить значение и влияние гелиоцентрической картины мира
на все естественные науки. Это было поистине яркое событие в истории
естествознания: вместо прежнего неверного каркаса мироздания была введена
истинная система координат околоземного космоса»[8].
( Сравнимые по масштабу перемены в теоретической физике произошли в
XVII в. Был осуществлен переход от аристотелевой физики к ньютоновой,
которая господствовала в западной науке в течение трех столетий. Используя
эту модель, физика достигла прогресса и выгодно отличалась от других
дисциплин. Ее законы приобрели математическую формулировку, она доказала
свою эффективность при решении многих проблем. С тех пор западная наука
добилась крупных успехов и стала мощной силой, преобразующей мир. К тому же
она определенным образом формировала мировоззрение ученых. Вступала в силу
механистическая картина мира.
( Говоря о создании механики Ньютоном, нельзя не упомянуть имя Галилео
Галилея, который стоял у ее истоков. Его принцип инерции был крупнейшим
достижением человеческой мысли: предложив его миру, он решил
фундаментальную проблему — проблему движения. Уже одного этого открытия
было бы достаточно для того, чтобы Галилей стал выдающимся ученым Нового
времени.
Однако его научные результаты разнообразны и глубоки. Он исследовал
свободное падение тел и установил, что скорость свободного падения тел не
зависит от их массы (в отличие от Аристотеля) и траектория брошенного тела
представляет собой параболу. Известны его астрономические наблюдения
Солнца, Луны, Юпитера. В работе «Диалог о двух системах мира — Птолемеевой
и Коперниковой» он доказал правильность гелиоцентрической картины мира,
утверждению которой способствовали передовые ученые того времени.
( Первый закон механики Ньютона — это принцип инерции,
сформулированный Галилеем. Во втором законе механики Ньютон утверждает, что
ускорение, приобретаемое телом, прямо пропорционально приложенной силе и
обратно пропорционально массе этого тела. И третий закон механики Ньютона
есть закон действия и противодействия: действия двух тел друг на друга
всегда равны по величине и противоположны по направлению. И еще один закон,
предложенный Ньютоном, закон всемирного тяготения, звучит так: все тела
взаимно притягиваются прямо пропорционально их массам и обратно
пропорционально квадрату расстояния между ними. Это — универсальный закон
природы, на основе которого была построена теория Солнечной системы.
«Механика Ньютона поражает своей простотой. Она имеет дело с
материальными точками и расстояниями между ними и, таким образом, является
идеализацией реального физического мира. Но благодаря этой простоте стало
возможным построение замкнутой механической картины мира. Его теория
использовала строгий математический аппарат и опиралась на научный
эксперимент. Именно такая тенденция наметилась в физике после его
работ»[9].
Благодаря трудам Галилея и Ньютона XVIII век считается началом того
длительного периода времени, когда господствовало механистическое
мировоззрение.
( Развитие биологии в XVIII веке также не обходилось без революционных
открытий в то время шло своим путем:
. Г. Мендель (1822-1884) открыл законы наследственности, скрещивая
семена гороха в течение восьми лет.
. Исследуя бактерии, Л. Пастер показал, что они присутствуют в
атмосфере, распространяются капельным путем и их можно разрушить
высокой температурой. В XIX в. микробиология помогала побеждать
инфекционные болезни.
. Итогом развития эволюционной концепции стала работа Ч. Дарвина (1809—
1882) «Происхождение видов путем естественного отбора» (1859). Эта
теория имела такое же влияние на умы людей, какое в свое время имела
теория Коперника. Это была научная революция в области биологии. Можно
сказать, что коперниковская революция указала место человека в
пространстве, а теория Дарвина определила место человека во временной
шкале мира.
( Следующая научная революция, после которой резко изменилась система
взглядов и подходов, также связана с физикой. Это произошло в конце XIX —
начале XX столетия. Толчком к построению новой физической картины мира
послужил ряд новых экспериментальных фактов, которые не могли быть описаны
в рамках старых теорий, как это обычно бывает в науке. К таким фактам
относятся прежде всего:
V исследования Фарадея по электрическим явлениям,
V работы Максвелла и Герца по электродинамике,
V изучение явления радиоактивности Беккерелем,
V открытие первой элементарной частицы (электрона) Томсоном и т.д.
Проникая в область микромира, физики столкнулись с неожиданными
проявлениями физической реальности, для описания которой возникла
потребность в новой теории, ибо сделать это с помощью классической механики
не удавалось. Поэтапно, благодаря работам ряда физиков и главным образом
Бора, Гейзенберга, Шредингера, Планка, де Бройля и других, была построена
физическая теория микромира, создана квантовая механика. Согласно этой
теории, движение микрочастиц в пространстве и времени не имеет ничего
общего с механическим движением макрообъектов и подчиняется соотношению
неопределенностей: если известно положение микрочастицы в пространстве, то
остается неизвестным ее импульс и наоборот.
( В 1905 г. А. Эйнштейн создал специальную теорию относительности, в
которой свойства пространства и времени связаны с материей и вне материи
теряют смысл. Эта теория дает преобразование пространственных и временных
координат тел, которые двигаются со скоростями, сравнимыми со скоростью
света. Вторая часть теории, которая называется общей теорией
относительности, связывает присутствие больших гравитационных полей (или
массы) с искривлением пространства. Эта часть теории используется в
космологических моделях.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Итак, историческое развитие человечества постоянно сопровождалось
развитием науки.
Ученые, внесшие свой вклад в развитие науки, были яркими личностями -
они сочетали в себе профессиональные качества в своей области с высокой
культурой духа. Новые теории строились на основе не только строгого разума,
но и высокой степени интуиции.
С тех пор прошло уже много времени. Современная наука быстро
прогрессирует и научные открытия совершаются на наших глазах. Современное
естествознание представляет собой сложную, разветвленную систему множества
наук. Ведущими науками XX в. по праву можно считать физику, биологию, науки
о космосе, прикладную математику (неразрывно связанную с вычислительной
техникой и компьютеризацией), кибернетику, синергетику.
Но не только последние научные данные можно считать современными, а
все те, которые входят в толщу современной науки, образуя ее краеугольные
камни, поскольку наука не состоит из отдельных, мало связанных между собой
теорий, а представляет собой во многом единое целое, состоящее из
разновременных по своему происхождению частей.
Список использованной литературы.
1. Солопов Е.Ф. Концепции современного естествознания. — М.: Гуманит. изд.
центр ВЛАДОС, 1998.
2. Пуанкаре А. О науке. – М., 1983.
3. Горелов А.А. Концепция современного естествознания. - М.: ЦЕНТР, 2000.
4. Данилова B.C., Кожевников Н.Н. Основные концепции современного
естествознания. — М.: Аспект Пресс, 2000.
5. Кун Т. Структура научных революций. - М., 1975.
6. Селье Г. От мечты к открытию. – М., 1987.
7. Кокин А.В. Концепции современного естествознания. – М.: «ПРИОР», 1998.
8. Мотылева Л.С. и др. Концепции современного естествознания. — Спб.: Союз,
2000.
9. Концепции современного естествознания /Под ред. В.Н. Лавриненко, В.П.
Ратникова. — М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000.
-----------------------
[1] Пуанкаре А. О науке. – М., 1983 г.
[2] Горелов А.А. Концепция современного естествознания. - М.: ЦЕНТР, 2000
г., с. 10.
[3] Солопов Е.Ф. Концепции современного естествознания. — М.: Гуманит. изд.
центр ВЛАДОС, 1998 г., с. 25.
[4] Солопов Е.Ф. Концепции современного естествознания. — М.: Гуманит. изд.
центр ВЛАДОС, 1998 г., с. 27
[5] Данилова B.C., Кожевников Н.Н. Основные концепции современного
естествознания. — М.: Аспект Пресс, 2000. —с. 35
[6] Кун Т. Структура научных революций. - М., 1975 г., с. 65.
[7]Данилова B.C., Кожевников Н.Н. Основные концепции современного
естествознания. — М.: Аспект Пресс, 2000. — с. 39.
[8] Кун Т. Структура научных революций. - М., 1975 г., с. 66.
[9] Данилова B.C., Кожевников Н.Н. Основные концепции современного
естествознания: Учебн. пособие для вузов. — М.: Аспект Пресс, 2000. — с.
44.
Страницы: 1, 2
|
